在固溶體中，溶質(zhì)元素在溶劑元素中的溶解度通常是有限的．而且還常常隨著溫度的下降而減小如果溶質(zhì)元素的含量超過(guò)了正常條件下固溶體所能溶解的極限含量，這樣的固溶體就是過(guò)飽和固溶體．例如，上面所說(shuō)的馬氏體，就是碳在鐵素體基體中的過(guò)飽和固溶體．過(guò)飽和固溶體一般都是通過(guò)將合金從高溫下淬火，從而使高溫相保留到室溫而得到的，它處于一種非穩(wěn)定狀態(tài)．如果將它在適當(dāng)溫度下加熱一段時(shí)間，則固溶體內(nèi)那些比正常條件下，多溶入的溶質(zhì)元素就必然會(huì)以某種形式析出，這就是過(guò)飽和固溶體的分解過(guò)程。
由于被研究材料的成分不同，新相可以是與原來(lái)固溶體結(jié)構(gòu)相同而成分不同的固溶體，也可以是結(jié)構(gòu)與原來(lái)固溶體不同的固溶體或化合物．在金屬學(xué)中，過(guò)飽和固溶體的分解也常稱為脫溶或沉淀．
在許多情況下，新相的脫溶是通過(guò)成核長(zhǎng)大過(guò)程進(jìn)行的．成核過(guò)程和液態(tài)金屬結(jié)異的情況相似，不同的是在固態(tài)情況下，阻礙新相成核的不僅有表面能，而且還有應(yīng)變能．應(yīng)變能是由于新、舊兩相品格不匹配，或者因新相形成時(shí)體積變化受到基體約束，以至于不能自由脹縮而產(chǎn)生應(yīng)變所引起的能量變化．增大應(yīng)變能和表面能都將增大形核功，使成核更加困難不過(guò)，在固態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，由于晶體中存在許多晶體缺陷，如空位、晶界、位錯(cuò)等，它們都是成核的有利位置，因此，這種非均勻成核所需的形核功遠(yuǎn)低于上式所預(yù)言的值，也就是說(shuō)，比均勻成核將是成核的主要方式．新相成核后，通過(guò)原子的正常擴(kuò)散，便可逐步長(zhǎng)大．
 


 
 
 
然而，在另一些情況下，新相的脫溶也可以不通過(guò)成核長(zhǎng)大過(guò)程、而是通過(guò)所謂斯皮諾答爾(Sp6n。dal)分解進(jìn)行．由于這種分解的產(chǎn)物是結(jié)構(gòu)相同而成分不同的兩相，其中一相為溶質(zhì)原子的富集區(qū)，另一相為溶質(zhì)原子的貧化區(qū)，而且在合金內(nèi)部呈交替變化，使臺(tái)金具有一種成分調(diào)幅的結(jié)構(gòu)，因此又稱為調(diào)幅分解．圖4—41Lh較了通過(guò)成核長(zhǎng)大和調(diào)幅分解形成新相的過(guò)程．在調(diào)幅分解情況下，根據(jù)熱力學(xué)的分析，只要合金系統(tǒng)的自由能隨成分的變化關(guān)系，在一定成分范圍內(nèi)呈連續(xù)的、向上隆起的形狀，則位于該成分范國(guó)內(nèi)的合金內(nèi)部，
一旦出現(xiàn)成分的任何微小起伏(例如通過(guò)將合金加熱到某一溫度進(jìn)行熱處理)，系統(tǒng)的自由能都將連續(xù)地下降．也就是說(shuō)，系統(tǒng)可以自發(fā)地從過(guò)飽和狀態(tài)向具有不同成分的兩相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變．但是在固態(tài)情況下，還應(yīng)考慮由于兩相分離所造成應(yīng)變能增加的影響，因此嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，只有當(dāng)成分變化所引起的自由能降低，大于這種應(yīng)變能的增加時(shí)，才有可能通過(guò)原子擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)分解．正如在圖4—41中所表明的，這種原子擴(kuò)散的方式和成核長(zhǎng)大情況不同，它是一種上坡擴(kuò)散，即溶質(zhì)原子是從低濃度區(qū)向高濃度區(qū)擴(kuò)散，擴(kuò)散的結(jié)果使溶質(zhì)原子宮集的區(qū)域內(nèi)濃度進(jìn)一步富集，貧化區(qū)域內(nèi)濃度進(jìn)一步貧化，最后在合金內(nèi)形成成分的調(diào)幅結(jié)構(gòu)．在成核長(zhǎng)大情況下，晶核一經(jīng)產(chǎn)生就具有的濃度，它和基體的化學(xué)成分在界面兩側(cè)有不連續(xù)的突變，晶核的長(zhǎng)大是通過(guò)原子的下坡擴(kuò)散進(jìn)行的，即溶質(zhì)原子總是由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)擴(kuò)散．
過(guò)飽和固溶體的分解是重要的固態(tài)轉(zhuǎn)變之一，它是生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛采川的時(shí)效處理的基本依據(jù)。通過(guò)適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理，即控制過(guò)飽和固溶體的分解條件，就能有目的地提高材料的硬度、強(qiáng)度及嬌頑力等．特別是調(diào)幅分解，對(duì)于提高金屬水磁材料的性能以及創(chuàng)制新型合金有著重要的指導(dǎo)意義．這種分解形式不受晶體缺陷的影響，分解速度快，容易得到微細(xì)而又分布均勻的兩相，而且還可通過(guò)外加應(yīng)力和磁場(chǎng)來(lái)控制脫溶物的形態(tài)，增大其形狀各向異性，最后形成只包含單一磁疇的細(xì)長(zhǎng)顆粒，從而有利于提高材料的矯頑力．在第五章中將要談到的鋁鎳鉆水磁臺(tái)金和鐵鉻鉆永磁臺(tái)金，都是由這種途徑獲得較高水磁性能的典型例子。http://www.lmjjj.com